家庭安全用电及智能家居设计方案

一、红外线感应开关电路原理

    功能特点：基于红外线技术的自动控制产品，当有人进入开关感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，开关自动接通负载。人不离开且在活动，开关持续导通；人离开后，开关延时自动关闭负载，人到灯亮，人离灯熄，亲切方便，安全节能。具有过零检测功能：无触点电子开关，延长负载使用寿命。应用光敏控制，开关自动测光，光线强时不感应。安装调试，因开关左右两侧比上下两侧的感应范围大，所以安装开关时，应使其正轴线与人的行走通道方向尽量相垂直，这样可以达到最佳感应效果。安装好开关之后加电，当环境光线充足时，开关进入监控状态，用物体遮住环境光线使开关感应工作，人不离开且在活动，开关经持续工作；人离开后，开关自动延时关闭负载。安装好开关后加电，当环境光线不足时，开关直接进入监控状态，人不离开且在活动，开关持续工作。

    红外光控灯电源开关电路由光敏电阻式光控开关电路，红外发射电路和红外接收、控制电路组成。

二、光敏电阻式光控开关的原理及作用

 当照度下降到设定值时由于光敏电阻阻值上升使运放IC的反相端子电位升高，使VT导通，VT的激励电流使继电器工作，常开触点闭合，常开触点断开，实现外电路的控制。

       将光控开关应用于红外线感应灯控制系统中可以提高节能。通过光敏电阻来分析环境的光强度，在光线较强时，不触发开关电路中的探头；当光线较弱时，自动触发开关电路来控制灯具，从而能够充分利用自然光实现节能目的。光控开关电路和红外发射电路图如下：

三、红外控制和传统开关控制的比较

 1.传统开关的缺陷：没有简单的方法实现全开全关的操作，离家前开得检查一遍是否所有的灯已经关闭，非常麻烦。双控开关布线复杂，更无法实现三控和多控。灌顶原理不合乎节能的要求。没有调光功能，有的时候灯太亮却无法调暗，刺激人眼，而且费电，只有更换灯泡才能解决问题。

 2.红外线感应开关的优势：集中控制和多种操作功能—在任何一个地方的终端均可控制不同地方的等；或者是在不同地方的终端可以控制同一盏灯。开灯时，灯光又暗逐渐变亮，光灯饰灯光由亮渐渐变暗，避免亮度的突然变化刺激人眼，给人眼一个缓冲，保护眼睛，而且避免大电流和高温的突变对灯丝的冲击，保护灯泡，延长使用寿命。

四、方案设计

 1.采用一种单光束、单通道的控制方式，此方式是最简洁的红外遥控方式。执行机件可以是继电器或可控硅器件，达到控制对象开、关的目的。下图给出了单通道红外遥控开关电路的组成：

 2.电路框图及其功能：红外发射电路和红外接收、控制电路两部分组成了红外光开关电路，红外发射电路主要是以一只时基集成电路555为核心。红外接收、控制电路包括红外电转换器、施密特触发器、双稳态触发器和可控硅触发电路；